新浪科技訊 北京時(shí)間6月30日消息，據(jù)國外媒體報(bào)道，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種控制“逃逸電子”的新方法，朝著新型核聚變能源系統(tǒng)的開發(fā)又邁進(jìn)了一步。

所謂的“逃逸電子”其實(shí)是具有極高能量的帶電粒子，能夠在聚變反應(yīng)堆中毫無預(yù)警地加速，并摧毀反應(yīng)堆的外墻。一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，注入重離子的方法有可能使這些粒子減速，從而為世界首個(gè)可運(yùn)轉(zhuǎn)聚變反應(yīng)堆的開發(fā)提供了可能。

瑞典查爾摩斯工學(xué)院的等離子體物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)，重離子可以在托卡馬克類型的反應(yīng)堆中起到減緩電子速度的作用。托卡馬克又稱環(huán)磁機(jī)，是一種利用磁約束來實(shí)現(xiàn)磁約束聚變的環(huán)形容器。

舉例來說，當(dāng)氖和氬以氣體或微粒形式存在時(shí)，能夠用來與高能電子進(jìn)行碰撞。在每一次碰撞過程中，高能電子會(huì)遇到阻力并減慢速度。研究人員表示，利用他們的新模型，可以預(yù)測出這些逃逸電子的能量，并確定它們將如何變化。

“當(dāng)我們能使逃逸電子有效減速的時(shí)候，我們就與可運(yùn)轉(zhuǎn)聚變反應(yīng)堆更近了一步，”博士生Linnea Hesslow說，“考慮到世界能源需求在不斷增長，而可持續(xù)的解決方法卻非常有限，因此，如果能實(shí)現(xiàn)可控核聚變的話將非常令人振奮，因?yàn)樗娜剂暇蛠碜云胀êＫ！?

這項(xiàng)新研究或許能幫助解決困擾這類系統(tǒng)的眾多挑戰(zhàn)之一，即需要超高壓力和極高溫度（大約1.5億度）才能使原子結(jié)合。這一過程模擬了太陽內(nèi)部發(fā)生聚變反應(yīng)。

聚變反應(yīng)涉及到在高溫和高壓條件下，使較輕的原子核（如氫）結(jié)合產(chǎn)生更重的原子核（如氦）。當(dāng)重氫（氘）和超重氫（氚）原子核——可以在氫原子中發(fā)現(xiàn)——融合時(shí)，會(huì)形成一個(gè)氦原子核和一個(gè)中子，并釋放出巨大的能量。這樣的融合需要將燃料加熱到超過1.5億攝氏度的高溫，形成大量的等離子體。

強(qiáng)磁場可以用來約束等離子體，阻止它們冷卻下來使反應(yīng)停止。目前，托卡馬克是用于生產(chǎn)受控聚變能中研究最深入的裝置類型，也是未來設(shè)計(jì)核聚變反應(yīng)堆的基礎(chǔ)。過去50年來，全世界的科學(xué)家一直在努力嘗試，希望使可運(yùn)轉(zhuǎn)的聚變反應(yīng)堆成為現(xiàn)實(shí)。但截至目前，我們還未見到任何商業(yè)性的聚變能電廠出現(xiàn)。

這項(xiàng)新研究或許能幫助解決困擾這類系統(tǒng)的眾多挑戰(zhàn)之一，即需要超高壓力和極高溫度（大約1.5億度）才能使原子結(jié)合?！斑@項(xiàng)工作的意義是巨大的。研究結(jié)果將用于未來的大規(guī)模實(shí)驗(yàn)中，并為困難問題的解決帶來了希望，” Tünde Fül?p教授說，“我們期待這項(xiàng)工作能帶來重大的進(jìn)展?！?

近期有關(guān)核聚變的研究還取得了另一些重要的進(jìn)展。例如，位于法國南部的國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆（ITER）就由于在該領(lǐng)域的前景而吸引了許多關(guān)注。不過，這類反應(yīng)堆目前所產(chǎn)生的能源還未超過為其供應(yīng)的能源，同時(shí)還面臨著許多其他障礙。此次新研究或許將幫助解決逃逸電子的問題，為聚變能的有效利用提供了可能。

“許多人相信（聚變反應(yīng)堆）會(huì)成功，但其實(shí)前往火星要比實(shí)現(xiàn)聚變?nèi)菀椎枚?，?Hesslow說，“你可能會(huì)說我們是嘗試在地球上收獲恒星能量，但這還需要時(shí)間。在地球上成功實(shí)現(xiàn)聚變需要極高的溫度，比太陽中心的溫度還高。這也是我希望研究能得到所需的資源，從而及時(shí)解決能源問題的原因。”（任天）